分钟级光子量子存储器
单光子长时存储是实现远距离量子通信和量子物理基础性检验的核心需求。尽管构建全球量子网络需秒至分钟量级的量子存储时间,现有光量子存储器寿命迄今仍局限在亚秒级。虽然151Eu3+:Y2SiO5晶体在“魔幻”磁场下具有显著延长的自旋相干时间,但伴随的弱光学吸收效应一直阻碍着单光子存储的实现。本研究通过将无噪声光子回波协议(充分利用晶体本征吸收实现光子存储)与采用绝热脉冲的普适性动态解耦序列相结合,成功在“魔幻”磁场下实现长寿命量子存储。在5.6秒存储时长下,该团队实现了88.0±2.1%的时间比特量子态存储保真度,超越经典策略可达上限。该器件获得27.6±0.6秒的1/e存储寿命,使得42秒单光子级存储的信噪比仍大于1。此项工作创建了分钟量级的光量子存储体系,为构建全球量子网络及深空量子实验奠定坚实基础。



